​科学家通过培训人工智能以追踪南极和火星的温室

   通信小金        

Skoltech计算与数据密集型科学与工程中心(CDISE)和Skoltech数字农业实验室的科学家及其来自德国航空航天中心(DLR)的合作者开发了一种人工智能(AI)系统,该系统可以处理来自温室的图像,监控植物生长并自动化种植过程。他们的研究发表在IEEE Sensors杂志上。


​科学家通过培训人工智能以追踪南极和火星的温室


长期以来,现代技术已成为地球上人类生活的固定装置。接触其他星球是人类的新挑战。由于温室可能是火星航天员和定居者唯一的新鲜食物来源,因此开发人工智能(AI)和基于计算机视觉的技术来促进植物生长自动化被视为优先研究目标。已经有一个用于开发和测试高级生命支持系统的测试站点:一个自动植物栽培模块正在南极的南极Neumayer站III上运行。目前,科学家们正在集中精力创建一个AI系统,该系统可以收集有关所有植物生长因子和幼苗健康的信息,并在无需人工干预的情况下以自主模式控制温室。


Skoltech博士说:“人们无法与Neumayer III保持持续通信,并且在船上训练计算机视觉模型需要太多资源,因此我们必须找到一种方法来将植物照片流发送到外部服务器以进行数据处理和分析,”


​科学家通过培训人工智能以追踪南极和火星的温室


作为他们研究的结论,Skoltech团队使用其基于卷积神经网络的新方法处理了来自远程自动化系统的图像集合,在减小图像尺寸而质量没有明显下降的情况下,其性能比流行的编解码器高出7倍以上。研究人员使用来自重建图像的信息来训练计算机视觉算法,该算法一旦经过训练,就能够根据处于不同发育阶段的物种对18种植物进行分类,准确度达到92%。这种方法既可以可视化地监视系统操作,又可以连续收集新的ML模型训练数据,以增强模型的功能。


已计划在Neumayer III上部署和测试新系统,这将标志着朝着植物生长模块自动化迈出的重要一步,从而消除了通往火星的又一障碍。


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